Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 14985
2021-03-08 
Два точечных заряда по 10 нКл каждый закреплены на расстоянии 4 см друг от друга. Посередине между зарядами помещают заряженную частицу массой 2 мг и зарядом 36 нКл и отпускают. Какую скорость приобретет частица на большом расстоянии от зарядов?
Решение:
Сначала ответим на вопрос, который часто возникает у внимательных школьников: почему частица вообще куда-то должна улететь, если она находится в положении равновесия? Дело в том, что это состояние неустойчивого равновесия - при небольшом смещении в сторону (рис.) равнодействующая кулоновских сил будет направлена от точки равновесия, т.е. частица начнет разгоняться и улетит на бесконечность.
Теперь - собственно решение. Потенциал в начальной точке движения равен
$\phi_{1} = 2k \frac{Q}{ \frac{l}{2} }$,
а в конечной (на бесконечности) он нулевой:
$\phi_{2} = 0$.
Поэтому теорема о кинетической энергии имеет вид
$\frac{mv^{2} }{2} - 0 = q \left ( k \frac{4Q}{l} - 0 \right )$,
откуда
$v = \sqrt{ \frac{8kqQ}{ml} } = 18 м/с$.
Два точечных заряда по 10 нКл каждый закреплены на расстоянии 4 см друг от друга. Посередине между зарядами помещают заряженную частицу массой 2 мг и зарядом 36 нКл и отпускают. Какую скорость приобретет частица на большом расстоянии от зарядов?
Решение:
Сначала ответим на вопрос, который часто возникает у внимательных школьников: почему частица вообще куда-то должна улететь, если она находится в положении равновесия? Дело в том, что это состояние неустойчивого равновесия - при небольшом смещении в сторону (рис.) равнодействующая кулоновских сил будет направлена от точки равновесия, т.е. частица начнет разгоняться и улетит на бесконечность.
Теперь - собственно решение. Потенциал в начальной точке движения равен
$\phi_{1} = 2k \frac{Q}{ \frac{l}{2} }$,
а в конечной (на бесконечности) он нулевой:
$\phi_{2} = 0$.
Поэтому теорема о кинетической энергии имеет вид
$\frac{mv^{2} }{2} - 0 = q \left ( k \frac{4Q}{l} - 0 \right )$,
откуда
$v = \sqrt{ \frac{8kqQ}{ml} } = 18 м/с$.
